Estructura de Computadores I - Universitat Politècnica de Catalunya

Última modificación: 24-05-2016
340372 - ESC1-I2O01 - Estructura de Computadores I
Unidad responsable:
340 - EPSEVG - Escuela Politécnica Superior de Ingeniería de Vilanova i la Geltrú
Unidad que imparte:
701 - AC - Departamento de Arquitectura de Computadores
Curso:
2016
Titulación:
GRADO EN INGENIERÍA INFORMÁTICA (Plan 2010). (Unidad docente Obligatoria)
Créditos ECTS:
7,5
Idiomas docencia:
Catalán, Castellano
Profesorado
Responsable:
Xavier Masip Bruin
Otros:
Xavier Masip Bruin
Eva Marín Tordera
Capacidades previas
Conocimientos de la arquitectura de la máquina SISA así como conocimientos básicos de programación del ensamblador
de esta máquina
Requisitos
Haber cursado la asignatura Introducción a los Computadores
Competencias de la titulación a las cuales contribuye la asignatura
Específicas:
1. CEFB4. Conocimiento de los fundamentos del uso y programación de los computadores, los sistemas operativos, las
bases de datos y, en general, los programas informáticos con aplicación en ingeniería.
2. CEFB5. Conocimiento de la estructura, funcionamiento e interconexión de los sistemas informáticos, así como los
fundamentos de su programación.
3. CEFC9. Capacidad de conocer, comprender y evaluar la estructura y arquitectura de los computadores, así como los
componentes básicos que los conforman.
4. CEFC7. Conocimiento, diseño y utilización de forma eficiente los tipos y estructuras de datos más adecuados a la
resolución de un problema.
Transversales:
5. APRENDIZAJE AUTÓNOMO - Nivel 1: Llevar a cabo tareas encomendadas en el tiempo previsto, trabajando con las
fuentes de información indicadas, de acuerdo con las pautas marcadas por el profesorado.
6. TRABAJO EN EQUIPO - Nivel 1: Participar en el trabajo en equipo y colaborar, una vez identificados los objetivos y
las responsabilidades colectivas e individuales, y decidir conjuntamente la estrategia que se debe seguir.
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Metodologías docentes
La asignatura incluye sesiones de teoría, de problemas y de laboratorio. Las dos primeras se realizan en el aula mientras
que las sesiones de prácticas se realizan en las aulas informáticas del centro.
Las sesiones de teoría en aula se realizarán utilizando los medios disponibles en las aulas (pizarras, equipamiento
multimedia) y están basadas en la exposición oral por parte del profesorado de los contenidos sobre la materia objeto de
estudio (método expositivo). En algunos casos, se realizarán clases expositivas basadas en la participación y intervención
de los estudiantes mediante actividades de corta duración en el aula, como son las preguntas directas, las exposiciones
de los estudiantes sobre temas determinados o la resolución de problemas vinculados al planteamiento teórico expuesto.
Les sesiones de problemas en el aula diferenciarán entre aquellas en las cuales el profesor resolverá problemas con un
objetivo de aprendizaje global de los estudiantes para solidificar conceptos recientemente adquiridos en las clases de
teoría y aquellas sesiones en las cuales los estudiantes serán los que solucionarán problemas en grupo, que después
serán presentados como método en la pizarra para todo el colectivo. Los ejercicios propuestos a los estudiantes serán de
la colección existente de exámenes de cursos anteriores o bien nuevos problemas propuestos por el profesor.
Por último, las sesiones de laboratorio se realizarán en las aulas informáticas del centro. Los estudiantes deberán traer la
práctica a realizar preparada (leer y entender el enunciado de la práctica a partir de un guión que se encontrará
previamente en el campus digital). Se realizará un pequeño test (5 minutos aproximadamente) sobre la práctica y a
continuación la trabajarán en el ordenador. Las prácticas serán individuales.
Objetivos de aprendizaje de la asignatura
El objectivo básico de la asignatura es entender el funcionamiento básico de un computador a nivel de programador en
lenguaje máquina, así como las estructuras básicas de datos que pueden ser almacenadas en un computador.
CEFB4: Conocimiento básico del uso y programación de los computadores, sistemas operativos, base de datos y
programas informáticos con aplicación a la ingeniería
CEFB5: Conocimiento de la estructura, funcionamiento e interconexión de los sistemas informáticos, así como los
fundamentos de su programación.
CEFC7: Conocer, diseñar y utilizar de forma eficiente los tipos y estructuras de datos más adecuados para la resolución de
un problema.
Horas totales de dedicación del estudiantado
Dedicación total: 187h 30m
Horas grupo grande:
45h
24.00%
Horas grupo mediano:
0h
0.00%
Horas grupo pequeño:
30h
16.00%
Horas actividades dirigidas:
0h
0.00%
Horas aprendizaje autónomo:
112h 30m
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60.00%
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Contenidos
1. Tecnología de computadores
Dedicación: 9h
Grupo grande/Teoría: 1h
Grupo mediano/Prácticas: 2h
Grupo pequeño/Laboratorio: 0h
Aprendizaje autónomo: 6h
Descripción:
1.1. Introducción
1.2. Bajo el programa: Descripción jerárquica del computador a diferentes niveles de abstracción.
1.3. Medidas de rendimiento y consumo
1.4. Los multiprocesadores
1.5. Las mentiras
Actividades vinculadas:
Actividad 1: Problemas de diseño de computadores
Actividad 2: Práctica 0: Introducción al entorno de programación
Objetivos específicos:
Adquirir conocimientos básicos sobre los componentes de un computador. Conocer los diferentes elementos que
constituyen el entorno de programación de un computador.
2. SISA-I
Dedicación: 22h
Grupo grande/Teoría: 2h
Grupo mediano/Prácticas: 6h
Grupo pequeño/Laboratorio: 2h
Aprendizaje autónomo: 12h
Descripción:
2.1. Visión general de la arquitectura del SISA-I
2.2. Instrucciones del SISA-I
2.3. Procesador SISP-I-1
Actividades vinculadas:
Actividad 1: Problemas ensamblador SISA-I
Actividad 2: Laboratorio Práctica 1
Objetivos específicos:
Conocimento de la arquitectura del SISA-I. Repaso de los conocimientos adquiridos sobre la programación en
ensamblador del SISA-I
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(CAST) 3. Entrada/Sortida
Dedicación: 20h
Grupo grande/Teoría: 2h
Grupo mediano/Prácticas: 4h
Grupo pequeño/Laboratorio: 2h
Aprendizaje autónomo: 12h
Descripción:
3.1. SISA-F caracaterísticas principales
3.2. Ensamblador SISA-F
3.3. Representación de naturales y enteros
3.4. Enteroos en SISA-F: Representación en coma flotante
Actividades vinculadas:
Actividad 1: Problemas programación SISA-F
Actividad 2: Práctica 2
Objetivos específicos:
Obtener conocimientos en la representación de números en coma flotante. Descripción de las instrucciones de la
máquina SISA-F, así como de las diferencias a nivel de arquitectura con el SISA-I.
4. Ensamblador SISA-F: Datos estructurados
Dedicación: 42h
Grupo grande/Teoría: 4h
Grupo mediano/Prácticas: 8h
Grupo pequeño/Laboratorio: 4h
Actividades dirigidas: 2h
Aprendizaje autónomo: 24h
Descripción:
4.1. Acceso a memoria a nivel de byte
4.2. Tratamiento de bits y programación con bucles
4.3. Punteros y tipos de datos estructurados
Actividades vinculadas:
Actividad 1: Problemas números enteros y naturales
Actividad 2: Problemas sentencias if, while (saltos, beq, bne, jump), case, switch
Actividad 3: Laboratorio Práctica 3
Objetivos específicos:
Obtener conocimeinto en estructuras de datos básicas y complejas, generación de bucles y estructuras de
programación iterativas. Particular atención a la gestión de punteros, vectores, matrices y tuplas
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5. Subrutinas
Dedicación: 29h
Grupo grande/Teoría: 3h
Grupo mediano/Prácticas: 4h
Grupo pequeño/Laboratorio: 2h
Actividades dirigidas: 2h
Aprendizaje autónomo: 18h
Descripción:
5.1. Introducción
5.2. Salvar el estado del procesador
5.3. Retornar el valor
5.4. Paso de parámetros
5.5. Variables locales
5.6. Resumen
Actividades vinculadas:
Actividad 1: Problemas Subrutinas
Actividad 2: Laboratorio Práctica 4
Objetivos específicos:
Saber gestionar, programar y ejecutar subrutinas.
6. Entrada/Salida
Dedicación: 24h
Grupo grande/Teoría: 2h
Grupo mediano/Prácticas: 4h
Grupo pequeño/Laboratorio: 4h
Actividades dirigidas: 2h
Aprendizaje autónomo: 12h
Descripción:
6.1. Excepciones
6.2. Entrada/Salida Interrupciones
6.3. Llamadas al sistema
Actividades vinculadas:
Actividad 1: Problemas de Entrada/Sortida
Actividad 2: Práctica de excepcions
Actividad 3: Práctica de llamadas al sistema
Objetivos específicos:
Gestión de programación de las unidades de entrada/salida, tanto excepciones como interrupciones
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(CAST) 7.Accessibilitat
Dedicación: 37h 30m
Grupo grande/Teoría: 3h 45m
Grupo mediano/Prácticas: 7h 30m
Grupo pequeño/Laboratorio: 3h 45m
Actividades dirigidas: 1h 30m
Aprendizaje autónomo: 21h
Sistema de calificación
Nota Final = Prueba conocimiento parcial*0,2 + problemas*0,2+ Laboratorio*0,2 + Prueba conocimiento Final*0,4
Bibliografía
Básica:
Patterson, David A.; Hennessy, John L. Computer organization and design : the hardware/software interface. 4 th. Amsterdam
; Boston: Elsevier Morgan Kaufmann, 2009. ISBN 9780123744937.
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